6 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое двухконтурный реактивный двигатель

  • » onclick=»window.open(this.href,’win2′,’status=no,toolbar=no,scrollbars=yes,titlebar=no,menubar=no,resizable=yes,width=640,height=480,directories=no,location=no’); return false;» rel=»nofollow»> Печать
  • E-mail

Дата Категория: Транспорт

Вращающийся воздушный винт тянет самолет вперед. Но реактивный двигатель с большой скоростью выбрасывает горячие отработавшие газы назад и тем самым создает реактивную силу тяги, направленную вперед.

Типы реактивных двигателей

Существует четыре типа реактивных, или газотурбинных двигателей:

Турбореактивные;

Турбовентиляторные — такие, как используемые на пассажирских лайнерах Боинг-747;

Турбовинтовые, где используют воздушные винты, приводимые в действие турбинами;

и Турбовальные, которые ставят на вертолеты.

Турбовентиляторный двигатель состоит из трех основных частей: компрессора, камеры сгорания и турбины, дающей энергию. Сначала воздух поступает в двигатель и сжимается при помощи вентилятора. Затем, в камере сгорания, сжатый воздух смешивается с горючим и сгорает, образуя газ при высокой температуре и высоком давлении. Этот газ проходит через турбину, заставляя ее вращаться с огромной скоростью, и выбрасывается назад, создавая таким образом реактивную силу тяги, направленную вперед.

Устройство турбовентиляторного двигателя

Попав в турбинный двигатель, воздух проходит несколько ступеней сжатия. Особенно сильно вырастают давление и объем газа после прохождения камеры сгорания. Сила тяги, создаваемая выхлопными газами, позволяет реактивным самолетам двигаться на высотах и скоростях, намного превосходящих те, что доступны винтокрылым машинам с поршневыми двигателями.

Попав в турбинный двигатель, воздух проходит несколько ступеней сжатия. Особенно сильно вырастают давление и объем газа после прохождения камеры сгорания. Сила тяги, создаваемая выхлопными газами, позволяет реактивным самолетам двигаться на высотах и скоростях, намного превосходящих те, что доступны винтокрылым машинам с поршневыми двигателями.

Турбореактивный двигатель

В турбореактивном двигателе воздух забирается спереди, сжимается и сгорает вместе с топливом. Образующиеся в результате сгорания выхлопные газы создают реактивную силу тяги.

Турбовинтовой двигатель

Турбовинтовые двигатели соединяют реактивную тягу выхлопных газов с передней тягой, создаваемой при вращении воздушного винта.

Первый турбореактивный двигатель страны

Еще до начала Великой Отечественной войны Архип Люлька создал первый в СССР технический проект авиационного турбореактивного двигателя РД-1. Война внесла свои коррективы: работы над РД-1 с началом военных действий были приостановлены. Архип Люлька, трудившийся в то время в Ленинграде на Кировском заводе, как и многие другие сотрудники предприятия, вынужден был переключиться на ремонт танков. В конце 1941 года завод эвакуировали в Челябинск. Некоторые чертежи по РД-1 Архипу Люльке удалось забрать с собой, но большая часть документации и задел по деталям образцов РД-1 был спрятан, а точнее закопан прямо на территории Кировского завода.

В 1942 году на фронте появились немецкие реактивные истребители «Мессершмитт-262», летавшие со скоростью 860 км/ч. Советской армии необходимо было срочно разработать самолеты, способные противостоять им. Для таких скоростных самолетов нужны были двигатели принципиально нового типа – реактивные. Тогда и вспомнили про молодого инженера Архипа Люльку, который начал заниматься воздушно-реактивным двигателем еще за пять лет до войны. По личному указанию Сталина его доставили в блокадный Ленинград, чтобы найти чертежи опытного двигателя. Драгоценный клад Архипа Люльки раскопали на территории Кировского завода и эвакуировали по Ладожскому озеру, чтобы возобновить работу над первым советским турбореактивным двигателем.

Уже осенью 1942 года в ЦК партии был представлен проект реактивного самолета авиаконструктора Михаила Гудкова с двигателем Архипа Люльки РД-1. Однако отечественные специалисты были не готовы принять машину. Проект данного самолета не был воплощен, но старт работам в области турбореактивного двигателестроения в стране был официально дан.

В 1946 году было образовано ОКБ-165, задачами которого стали разработка и создание отечественных турбореактивных двигателей. Руководителем нового конструкторского бюро, ставшего позднее «ОДК-Сатурн», был назначен Архип Михайлович Люлька, которому на тот момент было 38 лет.

Первый отечественный турбореактивный двигатель ТР-1 прошел испытания в феврале 1947 года, а уже 28 мая того же года свой первый полет совершил реактивный самолет Су-11 с двигателями ТР-1.

В августе того же года в воздушном параде в Тушине участвовали самолеты Су-11 и Ил-22 с первыми отечественными реактивными двигателями ТР-1. Пилотировали их Георгий Шиянов и Владимир Коккинаки. Архип Михайлович позже так прокомментировал этот полет: «Громогласным гулом турбореактивных двигателей здесь было заявлено о рождении советской реактивной авиации».

Читать еще:  В чем преимущество v образных двигателей

Младший брат «Альбатроса»

Все началось с создания в середине 1980-х на Таганрогском авиазаводе самого большого в мире реактивного самолета-амфибии А-40 «Альбатрос». Основным предназначением машины являлась охота за подводными лодками противника. Имевший максимальную взлетную массу 90 000 кг А-40 мог заниматься, кроме того, поисково-спасательными работами, пассажирскими и грузовыми перевозками, а также тушением промышленных и лесных пожаров.

Увы, распад СССР прервал полет «Альбатроса», имевшего в своем активе 148 мировых рекордов. К счастью, в 1992 году было принято решение о постройке с использованием задела «Альбатроса» менее амбициозной машины — имевшего максимальную взлетную массу в пределах 37 900–43 000 кг Бе-200 «Альтаир».

В отличие от своего «старшего брата», Бе-200 не предназначался на роль охотника за подлодками. Зато, использовав множество инновационных конструктивных решений, опробованных на «Альбатросе», многоцелевой «Альтаир» был оптимизирован для тушения пожаров. При незначительном переоборудовании Бе-200 мог использоваться для проведения поисково-спасательных работ, доставки спецкоманд, перевозки грузов, несения санитарной службы, патрулирования 200-мильной экономической зоны, а также контроля экологической обстановки.

Разработанный все там же, в Таганроге, Бе-200 мог взлетать как с суши, так и с водной поверхности. Получивший в «наследство» от грозного «Альбатроса» летно-технические характеристики военного самолета и соответствующую маневренность «Альтаир» всего за 12-14 секунд глиссирования был способен принять на борт до 12 тонн воды. Если очаг возгорания находился на расстоянии до 10 км от водоема, Бе-200 на одной заправке мог сбросить на него до 300 тонн воды.

При этом сброс воды мог осуществляться как залпом, так и отдельно из каждого бака, что значительно повышало эффективность пожаротушения. Более того, на «Альтаир» установили оборудование, способное вывести летающую лодку к точке предыдущего сброса воды автоматически, что крайне важно для работы в условиях задымления.

Вообще, автоматизация нового самолета оказалась крайне высока. Если «Альбатрос» обслуживался экипажем в 4-8 человек, то для управления абсолютно всеми системами «Альтаира» хватало всего пары человек.

Последствия распада СССР не могли не сказаться на сроках создания «Альтаира». В свой первый полет прототип машины отправился только 24 сентября 1998 года. После этого, по логике, Бе-200 должен был пойти в большую серию, однако этого не случилось.

Во-первых, у потенциальных заказчиков из России не имелось средств на приобретение большого количества «Альтаиров». А иностранные заказчики не торопились закупать Бе-200, пока тот не подтвердит свои летно-технические характеристики, а также надежность во время продолжительной эксплуатации в РФ.

Во-вторых, из-за долгого отсутствия крупных заказов Таганрогский авиазавод изрядно деградировал. Своими силами поднять серийное производство «Альтаиров» ему было очень непросто.

Несмотря на эти проблемы, два десятка Бе-200 все же были выпущены. Зарекомендовали они себя прекрасно, но… Тут грянул 2014 год, а с ним и новые проблемы.

МиГ-29

Следующие самолеты обладают интегральной схемой строения — это когда крыло плавно переходит в фюзеляж. Данное конструкторское решение не только придает агрессивную привлекательность, но и обеспечивает высокую маневренность и максимальные скорости.

Как можно догадаться, речь пойдет об истребителях.

МиГ-29 считается легким фронтовым истребителем четвертого поколения. Первый его полет состоялся в 1977 году. В Беларуси все «двадцать девятые» прошли модернизацию (с 2014 по 2015 год) на 558-м авиаремонтном заводе в Барановичах. Самолеты получили новое цифровое бортовое оборудование, а в названии модификации появилась приставка БМ. У нас встречаются две разновидности.

МиГ-29БМ (модель 9-13) — усовершенствованная версия 1986 года одноместного всепогодного истребителя. От базовой машины 1977 года отличается наличием станции радиоэлектронной борьбы «Гардения» (в начальной модификации отсутствовала в принципе) и увеличенным запасом топлива.

Все белорусские МиГи имеют по два турбореактивных двухконтурных двигателя с форсажной камерой РД-33, которые способны разогнать истребитель до скорости 2,3 М. Полезная боевая нагрузка — 3200 кг. Запаса топлива хватит на 710 км боевого действия (без подвесных топливных баков).

В зависимости от условий бортовая радиолокационная станция (РЛС) может работать с разными показателями. На высоте 3 км РЛС МиГ-29 (точное название — ПО-93) видит в передней полусфере на 50 км, а в задней полусфере — на 35 км. Стандартный противовоздушный вариант вооружения — это две ракеты средней дальности семейства Р-27 (максимальная дальность — 50 км, что соответствует возможностям РЛС) и четыре ракеты малой дальности семейства Р-73. Также возможны различные конфигурации с оружием для работы по наземным целям.

Читать еще:  Что такое лифтованный двигатель

МиГ-29УБ (модель 9-51) — двухместная (т. н. спарка) учебно-боевая модификация с чуть меньшим боевым радиусом действия (680 км), которую лишили РЛС и ракет семейства Р-27. На данный момент у нас два таких самолета. Спарка может использоваться как командирская машина для управления звеном.

Эксплуатанты

Первый и основной заказчик Бе-200 — МЧС России. В 2003-2011 годах министерство получило шесть Бе-200ЧС по контракту от 2003 года; в 2011 году был заключен контракт еще на шесть модернизированных машин таганрогского производства (на общую сумму 8,724 млрд рублей). Сроки исполнения второго контракта неоднократно сдвигались, полностью он был исполнен в феврале 2019 года. По состоянию на август 2021 года МЧС располагает 12 экземплярами Бе-200ЧС. В 2020 году был заключен контракт на поставку до конца 2022 года еще двух самолетов стоимостью 2 млрд 850 млн рублей каждый). Российские Бе-200ЧС использовались для тушения лесных пожаров и в спасательных операциях на территории РФ и за рубежом — в Греции, Португалии, Франции, Турции др. странах.

В 2008 году один экземпляр Бе-200ЧС иркутской постройки был поставлен МЧС Азербайджана.

23 мая 2013 года ТАНТК им. Бериева и Минобороны РФ заключили контракт на поставку в 2014-2016 годах Морской авиации Военно-морского флота России двух Бе-200ЧС и четырех Бе-200ПС (без водобаков для пожаротушения) на общую сумму 8,4 млрд рублей. В августе 2017 года этот контракт был расторгнут из-за «невозможности его своевременного исполнения». В 2018 году заключили новый контракт на поставку трех самолетов — одного Бе-200ЧС и двух Бе-200ПС. По данным Центра анализа стратегий и технологий, в 2020-2021 годах две машины были переданы оборонному ведомству, третья машина совершила первый полет в июне 2021 года.

26 июня 2017 года ТАНТК им. Бериева заключил с китайской компанией Leader Energy Aircraft Manufacturing Co. Ltd. контракт на поставку двух Бе-200 в Китай, с опционом еще на два самолета.

В том же году ТАНТК им. Бериева подписал меморандум о взаимопонимании с Министерством обороны Аргентины, подтвердивший намерения сторон о поставке трех экземпляров Бе-200 в эту страну. В ноябре 2017 года компания «Рособоронэкспорт» начала технические консультации по проекту поставки Бе-200 Военно-воздушным силам Индонезии.

В 2018 году глава Минпромторга РФ Денис Мантуров рассказал газете «Аргументы и факты», что десять экземпляров Бе-200 приобретут США, еще пять — Чили. Поставки ожидаются не раньше 2022 года.

До 14 августа 2021 года с Бе-200 не происходило авиационных происшествий, сопровождавшихся гибелью людей.

Что такое турбированный двигатель в автомобиле

Первые турбированные двигатели были сконструированы ещё в 1905 году, однако на легковые автомобили их начали устанавливать во второй половине 20-го века. Турбонаддув – система нагнетания в цилиндры атмосферного двигателя дополнительного воздуха, вследствие чего происходит повышение среднего эффективного давления в цилиндрах. Это увеличивает мощность мотора без внесения изменений в его конструкцию. Работу мотора с турбонаддувом обеспечивает приводной нагнетатель, использующий энергию отработанных газов. Они приводят в движение колесо турбины, которая в свою очередь вращает колесо компрессора с помощью роторного вала. Компрессорное колесо сжимает воздух, который нагревается, а после поступления в интеркулер охлаждается и подаётся в цилиндры.

Это важно! Энергия отработанных газов растёт по мере увеличения числа вращения движка. Чем интенсивнее работает мотор, тем больше становится энергетический потенциал и растёт подача сжатого воздуха.

До недавнего времени двигатели с турбонаддувом устанавливались исключительно на дорогостоящие спортивные модели автомобилей. Но, по утверждению маркетологов, в настоящее время доля моделей с такими моторами стремительно увеличивается, и турбина становится практически обязательным элементов престижных марок авто.

Турбины устанавливают гораздо чаще на дизельных двигателях, чем на бензиновых

Производители машин делают акцент на том, что турбодвигатели беспощадно теснят «атмосферники», и большинство покупателей хороших машин предпочитают именно такой тип двигателя. Но так ли хорош турбомотор, как это расписывают конструкторы и инженеры автопредприятий? Чтобы сделать выводы, стоит рассмотреть его конструктивные особенности и поближе познакомиться с принципом действия.

Читать еще:  Датчик температуры двигателя ситроен с4 2012

Конструктивные особенности

Система турбонаддува состоит из компрессора, интеркулера, регулятора давления наддува и других узлов. Главная деталь – турбокомпрессор, регулирующий рост давления в системе впуска воздуха. Интеркулер охлаждает воздух и повышает его плотность.

Схема движения воздуха во время работы турбированного двигателя

Всей системой управляет регулятор наддува. Это перепускной клапан, ограничивающий давление отработанных газов. Отсекая некоторое их количество, клапан делает давление наддува оптимальным.

Турбокомпрессор работает следующим образом:

  1. Воздух проходит через воздушный фильтр и поступает во входное отверстие.
  2. Происходит сжатие воздуха, и в нём увеличивается содержание кислорода. Воздух нагревается, и его плотность снижается.
  3. Массы воздуха покидают турбокомпрессор и попадают в интеркулер, в котором происходит охлаждение.
  4. Сжатый воздух проникает через дроссель и впускной коллектор в цилиндры мотора.
  5. Часть выхлопных газов, образовавшихся при сгорании топлива в цилиндрах, передаётся турбодвигателем назад в коллектор турбины. Этот поток воздуха запускает движение вала, на противоположном конце которого расположен компрессор. Здесь начинается повторное сжатие воздуха.

Это важно! Результат работы турбонаддува – увеличение уровня сжатия кислорода при сохранении объёма цилиндров. За один такт работы турбомотор сжигает больше топливной смеси, чем атмосферный двигатель того же объёма.

Что в итоге

Помните, в начале статьи мы говорили о том, что доля турбомоторов на рынке в последнее время заметно возросла. Да, это так, но исключительно благодаря турбодизельным агрегатам. Практически любой современный дизельный двигатель сегодня оборудован турбонаддувом. Дело в том, что именно турбина позволяет дизельному мотору обеспечить достойные эксплуатационные характеристики в сочетании с высокой топливной экономичностью. По этой причине турбодизели пользуются огромной популярностью.

Однако, ситуация с турбобензиновыми агрегатами несколько иная. Подавляющее большинство производителей продолжают выпускать модели в сегментах от «бюджет» до «премиум» с простым атмосферным двигателем. Только в отдельных случаях в линейку добавляются турбированные бензиновые версии. Что касается стран СНГ, авто с турбонаддувом на бензине продолжают заметно уступать машинам с атмосферными бензиновыми ДВС по общему количеству на дорогах. Причин для этого много, начиная от низкого спроса в результате высокой начальной стоимости «надувных» бензиновых авто и заканчивая политикой автодилеров. Последние стараются избавить себя от гарантийных обязательств перед потребителем в случае возникновения проблем с более сложной технически турбированной бензиновой машиной.

Другими словами, турбобензиновые версии завозятся намного реже, так как продавцы учитывают низкое качество горючего и недостаточное количество квалифицированных технических специалистов по ремонту и обслуживанию таких авто на территории СНГ. Добавим, что подавляющее большинство турбированных бензиновых автомобилей на отечественных дорогах представлены моделями немецкого концерна WAG (Audi, Volkswagen, Skoda и т.д.).

Если же вы хотите приобрести подержанный турбированный автомобиль, в таком случае нужно более чем основательно подумать. В случае с дизелем будет необходима глубокая диагностика состояние самого ДВС и готовность заменить изношенную турбину. Когда речь заходит о бензиновых версиях, тогда нашим ответом будет практически однозначное «нет». Дело в том, что актуальная ситуация на рынке турбобензиновых автомобилей б/у достаточно сложная.

  1. Всегда помните о небольшом ресурсе турбины. В том случае, если на конкретной модели их установлено сразу две или более, сумма ремонта заметно возрастает.
  2. Обращайте внимание на пробег и предыдущих владельцев. Зачастую турбоавтомобили берут «гонщики» или амбициозная молодежь. Если первые целенаправленно «укатывают» мощную машину, вторые, как правило, попросту не обслуживают такой автомобиль должным образом и достаточно небрежно его эксплуатируют.

В обоих случаях получается целесообразнее продать машину с пробегом 100-150 тыс. км. другому владельцу по бросовой цене, чем ремонтировать или менять высокотехнологичный турбированный двигатель. То же самое вполне справедливо и для турбированных малолитражек, например, с рабочим объемом 1.2 литра. Моторы данного типа и вовсе считаются «одноразовыми», так как имеют относительно небольшой ресурс около 150-200 тыс. км. и плохо поддаются серьезному ремонту.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector